Подпорната стена е конструкция, предназначена да задържа почвата или да издържа на натиск върху земята. Това е структура, която е проектирана да запази формата на пейзаж, откъдето идва и името ѝ. Страничното земно налягане, което изисква подпорна стена, може да бъде от обратен насип, почвен натиск, ерозия на почвата, течно налягане и дори пясък. Всякакъв вид гранулирани материали зад поддържащата конструкция могат да причинят това налягане.
Кога започнахме да виждаме подпорни стени
Първите подпорни стени се появяват още в историята на древен Египет. По това време те са били важна част от египетското гражданско строителство, използвани за овладяване на силата на Нил за напояване на земеделски долини и предотвратяване на ерозията на почвата. Подпорните стени в стил габион бяха видната форма по това време, направени от тръстика, която растеше по бреговете на реката. Те биха отклонили течащите води на Нил в резервоари и полета, за да подобрят условията на земеделие.
Интересното при подпорните стени е, че въпреки значителния напредък в геотехническото инженерство, строителните методи и строителните материали, дизайнът и употребата на подпорните стени не са се променили много. Те все още се използват за задържане на земята, създаване на пространство, отклоняване на вода и предотвратяване на ерозията на почвата.
Кои са най-често срещаните видове подпорни стени?
Има четири основни вида системи за подпорни стени:
Гравитационни подпорни стени
Анкерирани подпорни стени
Конзолни подпорни стени
Шпунтови подпорни стени
Всеки има свои собствени приложения в озеленяването и инженерството. Типът подпорна стена, необходима за специфични задачи, зависи от необходимото задържане на материала на място, вида на гравитацията за противодействие, моментите на преобръщане и огъване, силите на срязване и общите условия около стената.
Гравитационна подпорна стена
Гравитационните подпорни стени използват теглото си, за да устоят на странично земно налягане. Този тип стени обикновено са масивни. Това е така, защото те изискват голямо гравитационно натоварване, за да противодействат на почвата зад тях. Те трябва да отчитат силите на лагеруване, плъзгане и преобръщане и могат да бъдат изградени от различни материали, от сглобяем бетон през бетонни блокове до камък или зидария.
Анкерирана подпорна стена
Анкерираните подпорни стени се използват в зони с ограничено пространство, където е необходима тънка стена. Те са особено подходящи за задържане на рохкава почва върху камъни. Те могат да бъдат построени до големи височини на стени поради средствата им за конструкция, които използват дълбоки жици или кабелни пръти, забити хоризонтално в земята с краища, пълни с излят бетон, за да осигурят необходимото закрепване. Тези котви, наричани още връзки, служат за противодействие на плъзгащия натиск и преобръщането.
Конзолна подпорна стена
Конзолните подпорни стени се състоят от два елемента: стебло и основна плоча, като и двата са изградени от сглобяем бетон, предварително напрегнат бетон или стоманобетонна стена, които, когато задната част е потопена под задържания материал, образуват L-образна конструкция . Това са най-често срещаните съществуващи видове подпорни стени. Те могат да бъдат изградени на място (отлети на място) или сглобяеми извън обекта.
Основната плоча се състои от пета, която е разположена под засипката, и пръст, който поддържа останалата част от стената. Тези стени трябва да отчитат различни видове гравитация, включително опорно, плъзгащо и преобръщащо налягане.
Шпунтови подпорни стени
Шпунтовите подпорни стени са форма на пилотна стена, която използва лист вместо бетон. Повечето пилотни стени са изградени чрез забиване на стоманобетонни пилоти в редица, достатъчно дълбоки, за да противодействат на всякакви сили, които се опитват да ги избутат, след което са покрити със стоманени листове. Те могат да бъдат временни или постоянни и предлагат висока твърдост за задържане на странично налягане до екстремни дълбочини, като същевременно се избягва всякакъв риск за околните структури.
Шпунтовите подпорни стени използват същия принцип като бетонните стени, но използват стоманени листове, забити в наклон или изкопани на необходимата дълбочина. Те не могат да издържат на същия натиск, който бетонните пилотни стени.
Габионни подпорни стени
Габионните подпорни стени са изградени от правоъгълни кутии от телена мрежа, пълни с камък или други материали, след което се подреждат в „клетки“. Те се използват най-често за стабилизиране на стръмни склонове и често могат да се видят покрай магистралите, задържащи скалите, за да предотвратят свлачища или падащи камъни..
Подпорни стени с контрафорс или подпори
Подпорните стени с контрафорс, наричани още подпорни стени с контрафорс, са форма на подсилена подпорна стена, която започва с конзолна конструкция, която след това се поддържа с монолитни контрафорси диагонално срещу предната част на стената и основната плоча, за да осигури допълнителна здравина срещу гравитацията.
Хибридни системи
Хибридните системи комбинират две или повече от тях. Важното нещо, което трябва да запомните за подпорните стени с хибридна система е, че те използват както армировка, така и маса за стабилност. Хибридните стени също понякога се наричат системи от композитни подпорни стени.
Какви са най-разпространените материали за подпорни стени?
Най-често срещаните подпорни стени включват тухла, бетон, камък и дърво. Някои съвременни стени използват геосинтетичен материал, наречен геомрежи, за стабилизиране и създаване на подсилена почва.
Бетонови подпорни стени
Бетонът се използва в голямо разнообразие от приложения за подпорни стени. Те могат да бъдат направени от бетонни стълбове, масивни стени, излети на място, сглобяеми стени, донесени от другаде, или, най-често в жилищни райони, бетонни блокове.
Предимството на бетонния блок е, че може да се използва за създаване на криви и представяне на разнообразие от архитектурни стилове от испанската до архитектурата от средата на века. Полезно е обаче само за стени под 4 фута височина, тъй като липсата на основа може да създаде проблеми със здравината на стената.
Стените от излят бетон са по-здрави от блоковите стени и могат да се издигнат по-високо. Подобно на блоковете, излятите стени предлагат различни дизайнерски опции, но умението, необходимо за правилното създаване на такъв, е специализирано. Ако не са адекватно поддържани, те могат да се спукат, изпъкнат или да се развяват. Те са популярни в модерни проекти за ландшафтен дизайн.
Дървени подпорни стени
Дървените подпорни стени са създадени с помощта на леснодостъпни, възобновяеми материали и имат предимството, че имат проста конструкция в сравнение с други видове стени. Дървото няма доста твърдост и здравина на някои други материали, така че се препоръчва само за стени с максимална височина от четири фута. Въпреки това може да се използва в почти всеки стил на архитектура и лесно се вписва в естествения пейзаж.
Дървените стени могат да издържат двадесет години или повече, когато са правилно монтирани и обработени с подходящите консерванти и хидроизолация, но дървото не е склонно да издържа толкова дълго, колкото другите материали. Дървото може да изгние, ако не се поддържа, и може да се наложи да се третира редовно, за да се запази структурната му цялост.
Каменни подпорни стени
Камъкът е почитан от времето и практичен материал за изграждане на подпорни стени. Той има много предимства: той е изцяло натурален и екологичен и може да се използва за създаване на всякакъв външен вид или да се впише във всеки архитектурен стил. Твърдото ядро на каменна стена може да бъде създадено, за да поддържа конструкция с почти всякакви изисквания за височина или дебелина.
Камъкът обаче може да бъде труден и често изисква опитен изпълнител или ландшафтен архитект, за да проектира правилно. Каменните стени могат да бъдат изпълнени в каменен фурнир или сух/строителен камък. Сухият камък е естествено решение при промени в нивата, но е трудно да се контролира водния поток. Водата, която се натрупва вътре в стената, може да разруши нейната цялост. Следователно той трябва да бъде проектиран така, че да позволява дренаж. Той е популярен сред озеленяването в селски, колониален и английски градински стил.
Тухлени подпорни стени
Тухлата е друг почитан от времето материал, използван в строителството, който датира почти от човешката цивилизация. Той е здрав, издръжлив и дълготраен. Въпреки това, той създава солидна структура без място за дренаж, така че дренажите трябва да бъдат вградени в стената със специално внимание и внимание, за да се запази структурната цялост на стената .
Тухлата е трудоемка и често изисква опитен зидар или озеленител, за да се постави правилно. Това обаче може да доведе до издръжлива структура, която ще издържи много десетилетия и може да допълни всеки стил на озеленяване или архитектура.
По какво се различават подпорните стени от оградата?
Оградите и подпорните стени могат да бъдат декоративни, но практическото им предназначение е съвсем различно. Озеленителите и собствениците на имоти използват огради за екраниране на площи. Те не са предназначени да задържат земята срещу свлачища, разместване на почвата или други практически цели за задържане.
Начинът, по който се изгражда оградата, е доста различен от подпорната стена, тъй като служи за съвсем различна цел. Един добър начин да мислим за това е, че подпорната стена е солидна конструкция, предназначена да задържа нещо или да контролира формата на озеленяването. Оградата обикновено е предназначена да отцепи зона, за да предпази някой или нещо навън..
